LIDAR automobilistico

LiDAR automobilistico

Soluzione con sorgente laser LiDAR

Sfondo LiDAR automobilistico

Dal 2015 al 2020, il Paese ha emanato diverse politiche correlate, concentrandosi su "veicoli connessi intelligenti' E 'veicoli autonomi'.All’inizio del 2020, la Nazione ha pubblicato due piani: Strategia di innovazione e sviluppo dei veicoli intelligenti e Classificazione dell’automazione della guida automobilistica, per chiarire la posizione strategica e la direzione di sviluppo futuro della guida autonoma.

Yole Development, una società di consulenza mondiale, ha pubblicato un rapporto di ricerca industriale associato al "Lidar per applicazioni automobilistiche e industriali", affermando che il mercato lidar nel settore automobilistico può raggiungere 5,7 miliardi di dollari entro il 2026, si prevede che il valore annuo composto Il tasso di crescita potrebbe superare il 21% nei prossimi cinque anni.

Anno 1961

Primo sistema simile a LiDAR

$ 5,7 milioni

Mercato previsto entro il 2026

21%

Tasso di crescita annuale previsto

Cos'è il LiDAR automobilistico?

LiDAR, abbreviazione di Light Detection and Ranging, è una tecnologia rivoluzionaria che ha trasformato l'industria automobilistica, in particolare nel campo dei veicoli autonomi.Funziona emettendo impulsi di luce, solitamente da un laser, verso il bersaglio e misurando il tempo necessario affinché la luce rimbalzi verso il sensore.Questi dati vengono poi utilizzati per creare mappe tridimensionali dettagliate dell'ambiente attorno al veicolo.

I sistemi LiDAR sono rinomati per la loro precisione e capacità di rilevare oggetti con elevata accuratezza, rendendoli uno strumento indispensabile per la guida autonoma.A differenza delle fotocamere che si basano sulla luce visibile e possono avere difficoltà in determinate condizioni come scarsa illuminazione o luce solare diretta, i sensori LiDAR forniscono dati affidabili in una varietà di condizioni di illuminazione e meteorologiche.Inoltre, la capacità di LiDAR di misurare accuratamente le distanze consente di rilevare gli oggetti, le loro dimensioni e persino la loro velocità, che è fondamentale per affrontare scenari di guida complessi.

Processo di funzionamento del principio di funzionamento del laser LIDAR

Diagramma di flusso del principio di funzionamento LiDAR

Applicazioni LiDAR nell'automazione:

La tecnologia LiDAR (Light Detection and Ranging) nel settore automobilistico è focalizzata principalmente sul miglioramento della sicurezza di guida e sul progresso delle tecnologie di guida autonoma.La sua tecnologia di base,Tempo di volo (ToF), funziona emettendo impulsi laser e calcolando il tempo necessario affinché questi impulsi vengano riflessi dagli ostacoli.Questo metodo produce dati "nuvola di punti" altamente accurati, che possono creare mappe tridimensionali dettagliate dell'ambiente attorno al veicolo con precisione a livello centimetrico, offrendo una capacità di riconoscimento spaziale eccezionalmente accurata per le automobili.

L’applicazione della tecnologia LiDAR nel settore automotive si concentra principalmente nei seguenti ambiti:

Sistemi di guida autonomi:LiDAR è una delle tecnologie chiave per raggiungere livelli avanzati di guida autonoma.Percepisce con precisione l'ambiente attorno al veicolo, compresi gli altri veicoli, i pedoni, i segnali stradali e le condizioni stradali, aiutando così i sistemi di guida autonoma a prendere decisioni rapide e precise.

Sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS):Nel campo dell'assistenza alla guida, LiDAR viene utilizzato per migliorare le funzionalità di sicurezza del veicolo, tra cui il controllo della velocità adattivo, la frenata di emergenza, il rilevamento dei pedoni e le funzioni di evitamento degli ostacoli.

Navigazione e posizionamento del veicolo:Le mappe 3D ad alta precisione generate da LiDAR possono migliorare significativamente la precisione del posizionamento del veicolo, soprattutto in ambienti urbani dove i segnali GPS sono limitati.

Monitoraggio e gestione del traffico:LiDAR può essere utilizzato per monitorare e analizzare il flusso del traffico, aiutando i sistemi di traffico cittadino a ottimizzare il controllo del segnale e a ridurre la congestione.

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Per telerilevamento, telemetria, automazione e DTS, ecc.

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Tendenze verso il LiDAR automobilistico

1. Miniaturizzazione LiDAR

La visione tradizionale dell'industria automobilistica sostiene che i veicoli autonomi non dovrebbero differire nell'aspetto dalle auto convenzionali per mantenere il piacere di guida e un'aerodinamica efficiente.Questa prospettiva ha spinto la tendenza verso la miniaturizzazione dei sistemi LiDAR.L’ideale per il futuro è che il LiDAR sia sufficientemente piccolo da poter essere perfettamente integrato nella carrozzeria del veicolo.Ciò significa ridurre al minimo o addirittura eliminare le parti meccaniche rotanti, un cambiamento che si allinea con il graduale allontanamento del settore dalle attuali strutture laser verso soluzioni LiDAR a stato solido.Il LiDAR a stato solido, privo di parti mobili, offre una soluzione compatta, affidabile e durevole che ben si adatta ai requisiti estetici e funzionali dei veicoli moderni.

2. Soluzioni LiDAR integrate

Con l’avanzare delle tecnologie di guida autonoma negli ultimi anni, alcuni produttori di LiDAR hanno iniziato a collaborare con fornitori di componenti automobilistici per sviluppare soluzioni che integrino il LiDAR in parti del veicolo, come i fari.Questa integrazione non serve solo a nascondere i sistemi LiDAR, mantenendo l'aspetto estetico del veicolo, ma sfrutta anche il posizionamento strategico per ottimizzare il campo visivo e la funzionalità del LiDAR.Per i veicoli passeggeri, alcune funzioni dei sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS) richiedono che il LiDAR si concentri su angoli specifici anziché fornire una visione a 360°.Tuttavia, per livelli di autonomia più elevati, come il Livello 4, considerazioni di sicurezza richiedono un campo visivo orizzontale a 360°.Si prevede che ciò porterà a configurazioni multipunto che garantiranno una copertura completa attorno al veicolo.

3.Riduzione dei costi

Con la maturazione della tecnologia LiDAR e la scalabilità della produzione, i costi stanno diminuendo, rendendo possibile l’integrazione di questi sistemi in una gamma più ampia di veicoli, compresi i modelli di fascia media.Si prevede che questa democratizzazione della tecnologia LiDAR accelererà l’adozione di funzionalità avanzate di sicurezza e di guida autonoma nel mercato automobilistico.

I LIDAR oggi sul mercato sono principalmente LIDAR da 905 nm e 1550 nm/1535 nm, ma in termini di costo, 905 nm presenta un vantaggio.

· LiDAR da 905 nm: In generale, i sistemi LiDAR a 905 nm sono meno costosi grazie all’ampia disponibilità di componenti e ai processi di produzione maturi associati a questa lunghezza d’onda.Questo vantaggio in termini di costi rende il LiDAR da 905 nm attraente per le applicazioni in cui la portata e la sicurezza degli occhi sono meno critiche.

· LiDAR 1550/1535 nm: I componenti per i sistemi a 1550/1535 nm, come laser e rilevatori, tendono ad essere più costosi, anche perché la tecnologia è meno diffusa e i componenti sono più complessi.Tuttavia, i vantaggi in termini di sicurezza e prestazioni possono giustificare il costo più elevato per alcune applicazioni, in particolare nella guida autonoma dove il rilevamento e la sicurezza a lungo raggio sono fondamentali.

[Collegamento:Maggiori informazioni sul confronto tra LiDAR da 905 nm e 1550 nm/1535 nm]

4. Maggiore sicurezza e ADAS migliorati

La tecnologia LiDAR migliora significativamente le prestazioni dei sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS), fornendo ai veicoli precise capacità di mappatura ambientale.Questa precisione migliora le funzionalità di sicurezza come la prevenzione delle collisioni, il rilevamento dei pedoni e il controllo della velocità adattivo, spingendo il settore più vicino al raggiungimento della guida completamente autonoma.

Domande frequenti

Come funziona LIDAR nei veicoli?

Nei veicoli, i sensori LIDAR emettono impulsi luminosi che rimbalzano sugli oggetti e ritornano al sensore.Il tempo necessario al ritorno degli impulsi viene utilizzato per calcolare la distanza dagli oggetti.Queste informazioni aiutano a creare una mappa 3D dettagliata dei dintorni del veicolo.

Quali sono i componenti principali di un sistema LIDAR nei veicoli?

Un tipico sistema LIDAR automobilistico è costituito da un laser per emettere impulsi luminosi, uno scanner e un'ottica per dirigere gli impulsi, un fotorilevatore per catturare la luce riflessa e un'unità di elaborazione per analizzare i dati e creare una rappresentazione 3D dell'ambiente.

LIDAR può rilevare oggetti in movimento?

Sì, LIDAR può rilevare oggetti in movimento.Misurando il cambiamento di posizione degli oggetti nel tempo, LIDAR può calcolarne la velocità e la traiettoria.

Come viene integrato LIDAR nei sistemi di sicurezza dei veicoli?

LIDAR è integrato nei sistemi di sicurezza dei veicoli per migliorare funzionalità come il controllo automatico della velocità adattivo, la prevenzione delle collisioni e il rilevamento dei pedoni fornendo misurazioni della distanza e rilevamento degli oggetti accurati e affidabili.

Quali sviluppi sono in corso nella tecnologia LIDAR automobilistica?

Gli sviluppi in corso nella tecnologia LIDAR automobilistica includono la riduzione delle dimensioni e dei costi dei sistemi LIDAR, l'aumento della loro portata e risoluzione e la loro integrazione più perfetta nella progettazione e nella funzionalità dei veicoli.

[collegamento:Parametri chiave del laser LIDAR]

Che cos'è un laser a fibra pulsata da 1,5 μm nel LIDAR automobilistico?

Un laser a fibra pulsata da 1,5 μm è un tipo di sorgente laser utilizzata nei sistemi LIDAR automobilistici che emette luce a una lunghezza d'onda di 1,5 micrometri (μm).Genera brevi impulsi di luce infrarossa che vengono utilizzati per misurare le distanze rimbalzando sugli oggetti e ritornando al sensore LIDAR.

Perché viene utilizzata la lunghezza d'onda di 1,5μm per i laser LIDAR automobilistici?

Viene utilizzata la lunghezza d'onda di 1,5μm perché offre un buon equilibrio tra sicurezza degli occhi e penetrazione atmosferica.I laser in questo intervallo di lunghezze d'onda hanno meno probabilità di causare danni agli occhi umani rispetto a quelli che emettono a lunghezze d'onda più corte e possono funzionare bene in varie condizioni meteorologiche.

I laser a fibra pulsata da 1,5μm possono penetrare ostacoli atmosferici come nebbia e pioggia?

Anche se i laser da 1,5μm funzionano meglio della luce visibile in caso di nebbia e pioggia, la loro capacità di penetrare gli ostacoli atmosferici è ancora limitata.Le prestazioni in condizioni meteorologiche avverse sono generalmente migliori rispetto ai laser a lunghezza d'onda più corta, ma non sono efficaci quanto le opzioni a lunghezza d'onda più lunga.

In che modo i laser a fibra pulsata da 1,5 μm influiscono sul costo complessivo dei sistemi LIDAR?

Sebbene i laser a fibra pulsata da 1,5 μm possano inizialmente aumentare il costo dei sistemi LIDAR a causa della loro sofisticata tecnologia, si prevede che i progressi nella produzione e le economie di scala ridurranno i costi nel tempo.I loro vantaggi in termini di prestazioni e sicurezza sono considerati giustificanti l'investimento. Le prestazioni superiori e le funzionalità di sicurezza migliorate fornite dai laser a fibra pulsata da 1,5 μm li rendono un investimento utile per i sistemi LIDAR automobilistici.